專利名稱：制品檢查裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于檢查金屬箔等具有光澤的片狀制品的檢查裝置，特別是涉及能夠優選使用于貼有全息像的制品檢查的檢查裝置。
背景技術：
為了防止盜版，在附加于正品的安全標簽或IC卡、日本紙幣等上，附加有用于確定是正品還是偽造品的全息像。這樣用于證明是正品的全息像，是根據規定的照明光的入射角度或視線角度等，利用全息術效應顯示規定的設計的技術。另外，近年來，不僅為了證明正品而使用全息像，而且以提高裝飾性為目的附加于書籍的封面和包裝箱等上。這樣用于提高裝飾性的全息像與用于證明正品的全息像不同， 外表豪華是很重要的，即使將照明光的入射角度和視線的角度設為相同，很多也不能顯示相同設計的全息術。作為可檢查附有這樣的全息像的制品的檢查裝置，目前提供一種如下的制品檢查裝置，即，以內部光源遍及制品的寬度方向或與被檢查面相對的方式配置，并且設置將來自上述內部光源的光進行反射的反射鏡，設置通過形成于該反射鏡的拍攝間隙對制品的被檢查面進行拍攝的攝像裝置(例如，參照專利文獻1。)。就反射鏡而言，從輸送路側看到的截面形狀為橢圓形的缺少一部分的形狀，橢圓形的第一焦點位于制品的被檢查面上，在第二焦點配設上述內部光源，連結第一焦點和第二焦點的直線相對于上述制品的被檢查面的第一焦點的法線向前方或后方傾斜，上述內部光源向全方向放射光，放射光的一部分向制品的被檢查面上的第一焦點照射，其它放射光由反射鏡反射而向該第一焦點照射。另外，攝像裝置捕捉從內部光源朝向第一焦點的直接放射光的正反射光，并且也可捕捉由反射鏡反射的漫反射光，基于所拍攝的圖像，檢測損傷、缺口、飛墨等不良部位。但是，在現有的制品檢查裝置中，為了更高精度檢查附于安全標簽或IC卡、紙幣等制品的全息像區域，需要將檢查全息像區域以外的區域的檢查工序和只檢查全息像區域的檢查工序分開進行。專利文獻1 日本特開2005 - 188929號公報
發明內容
發明要解決的課題另外，上述專利文獻1記載的制品檢查裝置，通過在從輸送路側方看到的截面形狀為橢圓形狀的反射鏡內部設置向大致全方向照射光的內部光源，能夠用來自光源的直接光和來自反射鏡的反射光均勻地對檢查區域進行照明的裝置，因此，內部光源使用熒光燈或鹵燈等那樣的可全方向照明的光源。另一方面，近年來，優選將消耗電力比熒光燈或鹵燈低、長壽命的LED (發光二極管)等作為光源使用。但是，當將這種LED等用作專利文獻1記載的檢查裝置的內部光源時，難以全方向照明，取得來自光源的直接光與來自反射鏡的反射光的光量的均勻也是非常困難的，因此全息像區域利用其全息術效應，對每個制品拍攝出的顏色不同。即，當要提高全息像區域的檢查精度時，判定為在絕大部分制品中都存在不良部位。因此，如果內部照明使用LED等， 則必須降低全息像區域的檢查精度，但檢查精度降低時，也不能充分檢測本來應檢測出的損傷、缺口、飛墨等不良部位，存在這種不良部位的制品也會作為良品被出庫。因此，對如下這樣的制品檢查裝置提出了期望，即，即使是使用如現有LED等那樣難以全方向照明的照明裝置的情況，也能夠抑制全息術效應，可以高精度地進行全息像區域的檢查。另外，當如現有技術那樣，將全息像以外的區域的檢查工序和全息像區域的檢查工序分開進行檢查時，需要多個檢查工序，檢查速度(效率)就會降低。特別是在為了提高裝飾性而附有全息像的書籍和包裝箱等中，也要求與未附有全息像的印刷物等同程度的檢查速度及檢查精度。本發明是鑒于上述的問題而設立的，其目的在于提供一種制品檢查裝置，其能夠高精度且高速度地檢查附有全息像等金屬箔的制品。解決課題的技術手段S卩，本發明提供一種制品檢查裝置，其具備反射部件，其以覆蓋檢查區域的方式設置，利用面對該檢查區域的內表面反射光；照明裝置，其配置于該反射部件的外側，透過該反射部件的壁、或通過該反射部件的間隙，向該反射部件的內側入射照明光；和攝像裝置，其配置于上述反射部件的外側，通過該反射部件的間隙對上述檢查區域進行攝像，利用由上述照明裝置入射的且由上述反射部件的內表面反射的來自多方向的光照射上述檢查區域，且利用上述攝像裝置對該檢查區域進行攝像(第一方面)。在此，優選上述照明裝置與上述反射部件的入射用的間隙的位置關系，以該照明裝置的輸出光在被上述反射部件的內表面反射之前不入射至上述檢查區域的方式進行設定(第二方面)。另外，優選上述反射部件的內表面，除了上述間隙和檢查區域側的端部外，由沒有角部的凹曲面、或凹曲面與平坦面的組合組成(第三方面)。另外，在上述照明裝置與用于入射該照明裝置的照明光的上述間隙之間、或在該間隙內，設有使該輸出光散射的散射部件(第四方面)。另外，優選以如下方式配置上述照明裝置使照明光通過與用于上述攝像裝置攝像檢查區域的上述間隙相同的間隙，入射至反射部件的內側(第五方面)。另外，優選在上述攝像裝置的光軸上配置有半透半反鏡，該半透半反鏡將來自上述照明裝置的輸出光反射并導向上述間隙(第六方面)。另外，優選由光透射性的散射部件構成上述反射部件的壁自身，且使上述照明裝置的輸出光透過該壁并入射至反射部件的內側(第七方面)。發明的效果根據以上構成的本發明的制品檢查裝置，從配置于反射部件的外側的照明裝置入射光，利用來自由反射部件的內面反射的多方向的光照射檢查區域而進行拍攝，因此即使在使用全方向照明困難的LED等照明裝置的情況下，也能夠從全方向向檢查區域照射均等的光量的光，可以使全息像的全息術效應降低，進行高精度的檢查。在該全息像區域的檢查中，制品表面也具有光的反射，從而反射部件內部的光量均等化，可進行高精度的檢查。另外，本發明不僅有助于全息像區域的檢查，在全息像區域以外的檢查中也可進行高精度的檢查。即，能夠同時高精度地進行全息像區域和全息像區域以外的檢查。另外，根據本發明，由于能夠使全息像表面的全息術效應降低，即使改變光軸相對于檢查區域的法線的角度，全息像表面的明暗變化也少，在攝像裝置的設置位置沒有限制方面，還具有設計上的自由度高的優點。另外，即使全息像的種類不同，由于光軸相對于檢查區域的法線的角度變化引起的全息像表面的明暗變化也少，對檢查精度幾乎沒有影響， 因此也不需要改變每種全息像攝像裝置的設置位置，就能夠有效地進行各種全息像的檢查。另外，上述照明裝置與上述反射部件的入射用的間隙的位置關系，以該照明裝置的輸出光在被上述反射部件的內表面反射之前不入射至上述檢查區域的方式進行設定，因此防止了間隙的角部的光量變化對制品面產生影響，維持光的光量均等性。另外，由于上述反射部件的內表面，除了上述間隙和檢查區域側的端部外，由沒有角部的凹曲面、或凹曲面與平坦面的組合組成，防止了光的光量因該角部而不均等化，能夠維持光量的均等性。另外，由于在照明裝置和用于入射該照明裝置的照明光的間隙之間、或在該間隙內，設有將該輸出光散射的散射部件，因此可用更均等的光量的光從全方向對檢查區域進行照明，使上述全息術效應進一步降低，維持光的光量均等性。另外，由于以如下方式配置上述照明裝置使照明光通過與用于上述攝像裝置攝像檢查區域的上述間隙相同的間隙，入射至反射部件的內側，因此防止了光在該拍攝用的間隙部分不被反射而引起的光量變化，可維持光的光量均等性。另外，由于在上述攝像裝置的光軸上配置有半透半反鏡，該半透半反鏡將來自上述照明裝置的輸出光反射并導向上述間隙，因此可將照明裝置的位置設定成遠離攝像裝置的位置且不妨礙拍攝的自由的位置。另外，由于由光透射性的散射部件構成上述反射部件的壁自身，且使上述照明裝置的輸出光透過該壁并入射至反射部件的內側，因此與通過間隙入射光的情況相比，能夠比較自由地設定照明裝置的位置等，提高了設計上的自由度。
圖1是代表性的實施方式的制品檢查裝置的側截面圖；圖2是圖1所示的制品檢查裝置的正面圖；圖3中(a)是用兩根熒光燈進行照明的全息像圖像；(b)是使用制品檢查裝置的全息像圖像；123圖4是各等級值的差量的曲線圖；圖5是坯料的說明圖；圖6是其它實施例的制品檢查裝置的側截面圖；圖7是其它實施例的制品檢查裝置的側截面圖；圖8是反射部件的壁面散射光的制品檢查裝置的側截面圖；圖9是其它實施例的制品檢查裝置的側截面圖。符號說明
1制品檢查裝置
2輸送路
3制品
3a檢查區域
5攝像裝置
5a光軸
6a、6b、6c照明裝置
7反射部件
7a反射面
8、8a、8b 間隙
9間隙
10散射光部件
11半透半反鏡
13a、13b 光軸
14a、14b 光束
15差量値
16差量値
17坯料
18折邊
19全息像
20文字
21反射鏡
70平坦面
71凹曲面
具體實施例方式接著，基于附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。圖1是本發明代表性的實施方式的制品檢查裝置的截面圖。制品檢查裝置1用照明裝置對在輸送路2上輸送的制品3進行照明，用攝像裝置5拍攝被照明的制品3的檢查區域，在本發明中，以覆蓋檢查區域3a的方式設置有反射部件7，在側截面看，該反射部件7 部分呈圓形且為沿與輸送路2的輸送方向正交的制品寬度方向延伸的穹頂狀，并且在反射部件7外側多個位置，分別設有多個照明裝置6a、6b、6c，照明裝置6a、6b、6c通過沿該反射部件7的制品寬度方向延伸的縫隙狀間隙8a、8b、9，從輸送路側看，從多個方向向反射部件 7的內側入射照明光，在該反射部件7的外側設有攝像裝置5，該攝像裝置5通過沿該反射部件7的制品寬度方向延伸的縫隙狀間隙(間隙9)對檢查區域3a進行拍攝。反射部件7是將與檢查區域3a相對的內面作為反射面7a的部件，利用從外側的照明裝置6a、6b、6c入射并由反射面7a反射的來自多個方向的光，以均等的光量照射檢查區域3a，用攝像裝置5對檢查區域3a進行拍攝。通過這種構成，在照明裝置6使用LED等的情況下，也能夠向檢查區域3a照射均等的光量，因而，能夠降低全息像的全息術效應，進行高精度的檢查。制品3在本例中是在單張紙或卷筒打孔紙等上附加有墨水形成的印刷或全息像的制品，將其在輸送路2上連續輸送，利用攝像裝置5拍攝被檢查面的圖像。在下面的實施方式中，作為制品3，對附加有全息像的單張紙進行說明，但也可以是單張紙以外的卷筒打孔紙等。制品除了紙制以外也可以是合成樹脂制、金屬制、木制等。另外，不限定是附加全息像的制品，也可以附加無全息像的金屬箔，也可以是不附加全息像或金屬箔的只附加墨水的印刷物。另外，如圖1所示，也可以拍攝被輸送到平坦的輸送路2上的制品3，拍攝立起(胴上)輸送的制品3等，能在其它多種位置拍攝制品。攝像裝置5為CXD攝像機或線傳感器等，對制品3的檢查區域3a進行拍攝。將用攝像裝置5連續拍攝的圖像信號輸出至未圖示的檢查制御裝置，進行制品3的檢查。本例中，如圖2所示，在與輸送路2的輸送方向正交的制品寬度方向配置多個攝像裝置5，對制品3的檢查面進行拍攝，但也可以只設置1臺攝像裝置5。照明裝置6是LED (發光二極管)照明的照明裝置。本例中，來自照明裝置6a、6b 的光分別通過反射部件7側壁的照明用的間隙8a、8b入射到反射部件7內。來自照明裝置 6c的光通過拍攝用的間隙9入射到反射部件7內。如圖2所示，這些照明裝置6在寬度方向上配置有多個，從而在寬度方向輸出大致一樣的光量的光。在此，優選以從輸送方向前方側(下游側)的間隙8a入射的光量和從輸送方向后方側(上游側)的間隙8b入射的光量為大致相同光量的方式，控制來自照明裝置6a及照明裝置6b的輸出光，從全方向向檢查區域 3a照射均等的光。照明裝置6在本例中由輸出白色光的白色LED光源構成，但也可以包含輸出紅外光的紅外LED或輸出紫外光的紫外LED等。特別是在使用熒光墨的制品檢查中，優選包含紫外LED的光源。另外，不限定于LED，也可以是熒光燈或鹵燈等，由于LED幾乎沒有因周圍的溫度變化引起的光量變化，因此不僅具有可得到穩定的光量這一優點，而且與熒光燈相比，壽命長，使用時間引發的光量變化也少，因此，可減少各照明裝置6的光量調節的工夫， 故優選。在照明裝置6和間隙8之間、照明裝置6和間隙9之間，分別設有用于將來自照明裝置6的輸出光進行散射的散射部件10，散射光被入射到反射部件7內。散射部件10可以使散射部件全部與各照明裝置6對應設置，但也可以如圖1所示，使一個散射部件IOb分別散射來自照明裝置6b和照明裝置6c的輸出光。另外，所謂作為設置散射部件10的位置進行了說明的上述照明裝置與各間隙“之間”的位置，不限定于連結設有照明裝置的位置與設有各間隙的位置的直線上的“之間”的位置，如圖1的例子所示，正如從照明裝置輸出的光射向半透半反鏡11 (半透明反射鏡)，經過反射到達拍攝用的間隙9的情況，從照明裝置到各間隙，只要是光進入的其中途的位置， 全部包含于上述“之間”的位置。在圖1中，散射部件10設于照明裝置6和間隙8之間，但也可以在間隙8內或反射部件7內部設置散射部件10。散射部件10適于使用如裝飾紙那樣的紙制的部件，或者，在透明的板部件上進行了墨水的涂敷或表面研磨等的合成樹脂制或玻璃制的部件。如熒光燈那樣，照明裝置6自身具有散射性的情況下，省略散射部件10即可，但也可以設置散射部件10，使來自熒光燈的輸出光進一步散射并向反射部件7入射。反射部件7內側的反射面7a通過涂敷白色墨水或由白色材料構成反射部件7自身而構成白色，使得從各間隙入射的光被該反射面7a反射，利用該反射光對檢查區域3a的制品3進行照明。另外，優選對該反射面7a進行消光處理，提高散射性能。反射部件7的內部空間如圖1所示，截面形狀為大致圓柱的缺少一部分的形狀，以其軸心成為與上述寬度方向大致平行的方式配置。即，其內面的反射面7&除間隙8a、8b、9 外，為沒有角部的凹曲面。但是，內部空間的形狀也可以為圓柱的缺少一部分的形狀以外的形狀。形成有照明用的間隙8的間隙內側端面，與反射面7a —樣地構成為白色，可用該內面反射來自照明裝置6的輸出光并向反射部件7入射。拍攝用的間隙9是用于攝像裝置5對檢查區域3a進行拍攝的間隙，設于反射部件 7的壁面與攝像裝置5的光軸fe交叉的位置。形成有拍攝用的間隙9的內側端面，與反射面7a —樣地構成為白色。來自照明裝置6的輸出光從拍攝用的間隙9向反射部件7內入射。在本例中，使由半透半反鏡11反射的反射光通過拍攝用的間隙9而照射檢查區域3a， 但也可以不使用半透半反鏡11，使光向拍攝用的間隙9入射。如圖1所示，半透半反鏡11設于攝像裝置5的光軸fe上，使來自檢查區域的光的一部分透過，同時使來自照明裝置6c的輸出光反射，向拍攝用的間隙9入射。這樣，通過拍攝用的間隙9，向反射部件7內入射來自照明裝置6c的輸出光，由此能夠彌補反射部件7的拍攝用的間隙9部分中的反射光的不足，能夠從全方向對檢查區域3a照射大致均等的光。如圖1所示，攝像裝置5和半透半反鏡11以攝像裝置5的光軸fe相對于檢查區域3a的法線具有規定角度的方式配置。由此，從照明裝置6c經由半透半反鏡11入射的光的正反射光不會向攝像裝置5入射。作為其它的例子，如圖6或圖7所示，也可以按照使攝像裝置5的光軸fe與檢查區域3a的法線一致的方式，配置攝像裝置5和半透半反鏡11。從照明用的間隙8a、8b中通過后的光束14a、14b，以在被反射部件7內面的反射面 7a反射前，不會向檢查區域3a直接入射(不對檢查區域3a直接照明)的方式，照射到反射部件7內面的反射面7a。另外，如圖1所示，光束Ha的光軸13a相對于輸送方向向上入射光。另外，通過將來自輸送方向前方側的光軸13a的相對于輸送方向的向上方向的傾斜角、 和來自輸送方向后方的光軸13b的相對于輸送方向的向上方向的傾斜角，以成為大致相同角度的方式進行設定，能夠將從大致全方向間接性散射的光均等地射向檢查區域3a。接著，將用向寬度方向延伸、大致平行配置的兩根熒光燈進行照明時(條件1)的全息像圖像和用圖1及圖2中表示的本發明的制品檢查裝置1進行照明時(條件2)的全息像圖像進行比較。圖3 (a)是用兩根熒光燈進行照明時(條件1)的全息像圖像，圖3 (b)是用本發明的制品檢查裝置1進行照明時(條件2)的全息像圖像。下面表示的表1是在圖3 的測量點a k的拍攝圖像的R (Red，紅)G (Green，綠)B (Blue，藍)的等級值，表2是與表1相鄰的位置的RGB的差量值。圖4是表2的差量值的曲線圖。另外，等級值為0 255 的256個階段。表1:
權利要求
1.一種制品檢查裝置，其具備反射部件，其以覆蓋檢查區域的方式設置，利用面對該檢查區域的內表面反射光；照明裝置，其配置于該反射部件的外側，透過該反射部件的壁、或通過該反射部件的間隙，向該反射部件的內側入射照明光；和攝像裝置，其配置于所述反射部件的外側，通過該反射部件的間隙對所述檢查區域進行攝像，利用由所述照明裝置入射的且由所述反射部件的內表面反射的來自多方向的光照射所述檢查區域，且利用所述攝像裝置對該檢查區域進行攝像。
2.如權利要求1所述的制品檢查裝置，其特征在于所述照明裝置與所述反射部件的入射用的間隙的位置關系，以該照明裝置的輸出光在被所述反射部件的內表面反射之前不入射至所述檢查區域的方式進行設定。
3.如權利要求1或2所述的制品檢查裝置，其特征在于所述反射部件的內表面，除了所述間隙和檢查區域側的端部外，由沒有角部的凹曲面、 或凹曲面與平坦面的組合組成。
4.如權利要求1 3中任一項所述的制品檢查裝置，其特征在于在所述照明裝置與用于入射該照明裝置的照明光的所述間隙之間、或在該間隙內，設有使該輸出光散射的散射部件。
5.如權利要求1 4中任一項所述的制品檢查裝置，其特征在于以如下方式配置所述照明裝置使照明光通過與用于所述攝像裝置攝像檢查區域的所述間隙相同的間隙，入射至反射部件的內側。
6.如權利要求5所述的制品檢查裝置，其特征在于在所述攝像裝置的光軸上配置有半透半反鏡，該半透半反鏡將來自所述照明裝置的輸出光反射并導向所述間隙。
7.如權利要求1 6中任一項所述的制品檢查裝置，其特征在于由光透射性的散射部件構成所述反射部件的壁自身，且使所述照明裝置的輸出光透過該壁并入射至反射部件的內側。
全文摘要
本發明提供一種制品檢查裝置，其可高精度且高速度地檢查付有全息像等金屬箔的制品。制品檢查裝置用照明裝置對在輸送路(2)輸送的制品(3)進行照明，用攝像裝置(5)拍攝被照明的制品(3)的檢查區域(3a)，以覆蓋檢查區域(3a)的方式，設置側截面觀察時為部分圓形且向與輸送路(2)的輸送方向正交的制品寬度方向延伸的穹頂狀的反射部件(7)，并且在反射部件(7)外側多個位置分別設置多個照明裝置(6a)、(6b)、(6c)，照明裝置(6a)、(6b)、(6c)通過沿該反射部件(7)的制品寬度方向延伸的縫隙狀間隙(8a)、(8b)、(9)，從輸送路側看，從多個方向向反射部件(7)的內側入射照明光，在該反射部件(7)的外側設有攝像裝置(5)，該攝像裝置(5)通過沿該反射部件(7)的制品寬度方向延伸的縫隙狀間隙(間隙(9))對檢查區域(3a)進行拍攝。
文檔編號G01N21/896GK102597751SQ20098016232
公開日2012年7月18日 申請日期2009年11月4日 優先權日2009年11月4日
發明者中鹽屋裕三, 冰上好孝 申請人:Dac工程株式會社